赛车方向盘快拆器设计.docx

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赛车方向盘快拆器设计

赛车方向盘快拆器设计

项目总结报

指导老师：

邸立明小组成员：

曲慧聪司永超2013年11月13

中国大学生方程式汽车大赛（简称“中国FSAE”）是一项由高等院校汽车工程或汽车相关专业在校学生组队参加的汽车设计与制造比赛。

各参赛车队按照赛事规则和赛车制造标准，在一年的时间内自行设计和制造出一辆在加速、制动、操控性等方面具有优异表现的小型单人座休闲赛车，能够成功完成全部或部分赛事环节的比赛。

大学生方程式赛车活动以院校为单位组织学生参与，赛事组织的目的主要有：

①重点培养学生的设计、制造能力、成本控制能力和团队沟通协作能力，使学生能够尽快适应企业需求，为企业挑选优秀适用人才提供平台；②通过活动创造学术竞争氛围，为院校间提供交流平台，进而推动学科建设的提升；③大赛旨在提高和检验汽车行业院校学生的综合素质，为汽车工业健康、快速和可持续发展积蓄人才,增进产、学、研三方的交流与互动合作等方面具有十分广泛的意义。

赛车为了满足驾驶性与操控性等要求，通常会将赛车的驾驶舱变得很小，整车重心降得很低，再加上赛车防滚架、车身、方向盘、座椅等的阻碍，会让车手在上车和逃生时变得很困难，所以设计一个能让方向盘快速拆卸和安装的快拆器很重要。

快拆器连接着方向盘和转向柱，能让方向盘快速的安装和拆卸，不仅方便了车手上下车，而且为车手在发生危险时争取到了宝贵的逃生时间

中国大学生方程式汽车大赛（FSAE）规则中规定：

方向盘必

须安装在快拆器上，所有车手必须能够在五秒内从车内逃出赛车。

所以，一个好的快拆器不仅让能车手快速的从车内逃出，保证车手的生命安全，而且能够优化转向系的结构，提高参赛学校赛车的成绩。

在赛车中，转向系统占有重要的地位。

转向系统是任何车辆都不可或缺的组成部分,其设计制造质量的优劣直接关系到车辆的操纵稳定性、安全性等技术性能。

通过对转向系的优化设计，来为赛车其他零部件分析优化提供思路，以达到对赛车的结构整体优化。

现在国外的汽车产业及其相关配套产业已经发展的比较完善，而我国相比之下还是欠发达的。

在快拆设计制造方面，虽然我国有各种赛车快拆出售，但都是国外专利或是国外模仿产物，根本谈不上自主知识产权。

我国在这方面起步较晚，技术相对落后，但是随着我国对汽车行业研究重视程度的提高，相信我国在汽车快拆及其它各个领域的研究将会越来越完善。

目前，国内在方向盘快拆器设计这方面十分的欠缺，现在市面上国产的快拆器虽然便宜，但是根据以往几届赛车的使用不同快拆器的情况来看，相比国外专利生产的快拆器，发现国产的快拆器有很多缺点，比如①整体质量笨重②拆卸十分费劲，耽误了逃生时间③使用一段时间后会出现晃动，严重影响转向精确性和灵敏度。

所以，我们决定设计一种符合赛车要求的新型方向盘快拆器，新型的方向盘快拆器将消除这些问题，并且不必再花高价买进国外的东西，既能提高我们赛车的性能，又能为中国汽车业的发展做出一定贡献。

随着汽车产业的发展，中国将来也会应运而生各种赛车赛事。

赛车作为一种代表速度与力量的汽车，各方面都要满足赛车要求，包括安全性，舒适性，操作性。

一个新型的赛车方向盘快拆器就显得尤为重要。

相信我们在学校的支持下，一定能克服各种困难，设计和制作出符合要求的方向盘快车器。

随着赛车产业在中国的发展，快拆器必定有广阔的市场，新型的赛车方向盘快拆器满足人机工程学，能根据人的体型进行方向盘的定位安装，新型的赛车方向盘快拆器质量更轻，装配更容易，连接更紧固，是FSAE赛车必不可少的部件。

随着赛事的发展，这种快拆器必将投入市场，进行批量生产，带来巨大经济效益。

之前的赛车方向盘设计笨重，操控不方便，不但应先赛车手的比赛，而且遭遇紧急情况下，严重影响车手的紧急逃生，对车手的安全造成了潜在的危险，所以我们决定设计一种轻便的快拆器，不但拆卸方便，而且还能根据不同的车手调节快拆器的位置，为车手的逃生节约大量宝贵的时间，我们初步的设计要求如下①新型的赛车方向盘快拆器能够快速的根据各个体形的车手来调节方向盘的最合适定位。

②新型的赛车方向盘快拆器质量更轻，拆卸速度更快，装配更容易，与转向柱的连接更紧固，不会出现方向盘晃动的现象。

我们的快拆器将有以下优点

快拆器能够快速的根据各个体形的车手来调节方向盘的最

合适定位。

在满足强度要求的同时，采用质量更轻的材料来制作快拆设计一种独特的快拆器结构，使方向盘的拆卸速度更快更

轻。

•我们小组在进行转向器方面知识的学习后，经过讨论研究，初步设计新型快拆器的结构图，

我们初步确定快拆器的设计参数：

1快拆器通过六个螺母与方向盘连接，螺孔直径2.55m，快

拆长度55mm，花键轴直径10mm

进行强度校

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2为使转向器正常，不使支承装置影响转向器的灵活性，在支承

内部与快拆器接触部分安装轴承，使转动灵活

3根据车手的臂长，初步设计为滑道长度64mm，宽36mm，高19mm。

并通过紧固螺母使之位置在使用时不发生滑动，为确保不滑动，用两个紧固螺母。

④导轨，轴承支座，快拆器的最终装配图

产品的制作过程充满艰辛，我们小组成员首先请教了上一届车队成员，听取了他们对上一届赛车中快拆器在比赛中出现的问题及主要原因，我们对主要问题进行了认真听取与分析，商量解决方案，对于不清楚的问题请教导师，导师对我们进行了细心地知道，与我们一起探讨问题的所在。

经过小组成员的努力，最终产品制作成功，并成功安装到赛车上，小组成员克服了种种困难，对赛车进行调试，经过悉心的调试，各项性能指标符合设计要求，并在有些项目中取得优异的成绩，在比赛中也显示了良好的操控性能。

这次的经历给了我许多的启发，刚设计制作时，我们无从下手，一时进程出现了停滞，我们上网查阅资料，参考上届的经验，手下在草纸上画出大略的早图，进行探讨论证，然后选出比较合理的方案重点进行讨论，并请教导师，最可行性进行探讨，在最终确定设计方案后，我们接下来要对结构进行优化，其工作量远远超出我们的想象，进行受力分析，然后还要进行加工工艺的确定，及加工可行性的研究，通过这次设计制作，我们体会到了集体团结的重要，在加工过程中，我们遇到了很多困难，认识到了到了自己知识储备，专业知识远远不足，通过不断的学习，在导师的耐心指导下，我们查阅资料，一点点克服困难，制作出了成品，并应用到赛车上，不断进行调试，使最终的产品达到了设计要求。

任何产品的制作都不会是一帆风顺的，生活中我们见到的许许多多的物品看似简单，实则有许许多多要考虑的问题，以及在出现问题时要想出合适的解决方案，赛车方向盘快拆器的设计制作从满了坚信，汗水，也充满了快乐与充实

通过设计学习，也给我也后的工作很大的启示，有些图纸设计起来十分容易，但是加工时加工工艺不好，导致加工困难，成本增加，

甚至加工不成功，而且实际装配中，由于加工等，对安装定位尺寸造

成很大不便，容易造成机构运动发生干涉，影响使用性能，严重设计失败。

所以在实际工作中，我们要全面考虑加工制作过程可能面临的问题，对各种问题做到心中有数，不能眼高手低，只满足于表面的一时方便。

这次的活动使我受益匪浅，在制作过程中不但学习到了许多新的知识，也学到了许多的解决问题的方法，在与小组成员的合作学习过程成，让我懂得了合作的重要性。